Աստղագետները նոր բացահայտում են կատարել՝ ուսումնասիրելով գրավիտացիոն ալիքները՝ տարածություն-ժամանակի թույլ տատանումներ, որոնք առաջին անգամ կանխատեսել էր Ալբերտ Էյնշտեյնը 1915 թվականին: Դրանց օգնությամբ գիտնականները պարզել են, որ տիեզերքը լի է «աստղային գերեզմանոցով»՝ տարածքով, որտեղ տեղի են ունենում աստղերի ծայրահեղ մնացորդների, ինչպիսիք են սև խոռոչները և նեյտրոնային աստղերը, միաձուլումները, որոնք առաջանում են գերնոր աստղերի պայթյուններից հետո: Այս մասին հայտնում է Space.com-ը:

Բացահայտումների կրկնապատկում. Նոր տվյալներ LIGO-ից, Virgo-ից և KAGRA-ից

Գրավիտացիոն ալիքների դետեկտորների միջազգային ցանցը՝ LIGO (ԱՄՆ), Virgo (Իտալիա) և KAGRA (Ճապոնիա), 2023 թվականի մայիսից մինչև 2024 թվականի հունվար անցկացրել է չորրորդ դիտարկման սեսիան (O4): 18-ամսյա ծրագրի առաջին ինը ամիսների ընթացքում գիտնականները գրանցել են 128 նոր միաձուլումներ, ներառյալ գրավիտացիոն ալիքներով հայտնաբերված ամենազանգվածեղ սև խոռոչների զույգը: Բացահայտումների թվում է նաև սև խոռոչների և նեյտրոնային աստղերի «խառը միաձուլումների» թվի կրկնապատկումը՝ մեկից դարձել է երկու:

«Այս թարմացումը ցույց է տալիս միջազգային դետեկտորների ցանցի և վերլուծության առաջադեմ մեթոդների հնարավորությունները, որոնք թույլ են տալիս ընկալել նույնիսկ ամենաթույլ ազդանշանները», — ասել է հետազոտության ղեկավար Դանիել Ուիլյամսը Գլազգոյի համալսարանի Գրավիտացիոն հետազոտությունների ինստիտուտից (IGR):

«Աստղային գերեզմանոց» և աստղերի կյանք

Սև խոռոչների և նեյտրոնային աստղերի միաձուլումները «տիեզերական բրածոներ» են, որոնք օգնում են գիտնականներին ուսումնասիրել զանգվածեղ աստղերի կյանքն ու մահը: Ինչպես բացատրել է հետազոտության մասնակից Քրիստոֆեր Բերրին, Արեգակի զանգվածը ութ անգամ գերազանցող աստղերը կարճ են ապրում, բայց նրանց մնացորդները՝ սև խոռոչները և նեյտրոնային աստղերը, պատմում են միլիարդավոր տարիներ առաջ տեղի ունեցած գործընթացների մասին:

«Ինչպես պալեոնտոլոգները ուսումնասիրում են դինոզավրերին նրանց բրածոների միջոցով, մենք կարող ենք աստղերի մասին իմանալ՝ վերլուծելով նրանց մնացորդները», — նշել է Բերրին:

Որոշ աստղեր ձևավորվում են խիտ կուտակումներում, որտեղ միլիոնավոր լուսատուներ գտնվում են միմյանց մոտ: Այդպիսի պայմաններում միաձուլումներից առաջացած սև խոռոչները կարող են գտնել նոր «գործընկերներ» և կրկին միաձուլվել՝ ստեղծելով էլ ավելի զանգվածեղ օբյեկտներ: Գրավիտացիոն ալիքների նոր կատալոգը՝ GWTC-4.0-ը, պարունակում է նշաններ, որ որոշ սև խոռոչներ կարող էին ձևավորվել նման կրկնակի միաձուլումների արդյունքում:

Տիեզերքի ընդլայնում և Էյնշտեյնի ստուգում

Գրավիտացիոն ալիքները ոչ միայն բացահայտում են աստղերի գաղտնիքները, այլև օգնում են պատասխանել Տիեզերքի մասին հիմնարար հարցերին: Ինչպես նշել է Ռեյչել Գրեյը IGR-ից, սև խոռոչների միաձուլումները թույլ են տալիս ուղղակիորեն չափել նրանց հեռավորությունը, ինչը տեղեկատվություն է տրամադրում Տիեզերքի ընդլայնման արագության՝ Հաբլի հաստատունի մասին:

«Բազմաթիվ միաձուլումների տվյալները համատեղելով՝ մենք կարող ենք ճշգրտել Հաբլի հաստատունի արժեքը, ինչը կօգնի պատասխանել ժամանակակից աստղագիտության գլխավոր հարցերից մեկին՝ որքա՞ն արագ է ընդլայնվում Տիեզերքը», — բացատրել է Գրեյը:

Սեսիայի ընթացքում գրանցված ամենաուժեղ ազդանշանը՝ GW230814-ը, դարձավ Էյնշտեյնի հարաբերականության տեսության իդեալական ստուգում: «Որքան ուժեղ է ազդանշանը, այնքան ավելի ճշգրիտ կարող ենք չափել տեսությունից հնարավոր շեղումները», — ասել է Ջոն Վեյչը IGR-ից: «Առայժմ Էյնշտեյնը հաջողությամբ անցնում է բոլոր ստուգումները, բայց մենք շարունակում ենք փնտրել»:

Դետեկտորների բարելավում և լույսի բացակայություն

Բեկումնային առաջընթացը հնարավոր դարձավ LIGO, Virgo և KAGRA դետեկտորների 2020 թվականից ի վեր կատարված արդիականացման շնորհիվ: Նրանց զգայունությունը բարձրացել է 25%-ով, ինչը թույլ է տվել «լսել» իրադարձություններ շատ ավելի մեծ հեռավորությունների վրա: Ինչպես նշել է հետազոտող Էնդրյու Սպենսերը, սա ընդլայնել է Տիեզերքի դիտարկվող մասը՝ բացելով գիտության համար նոր հորիզոններ:

Այնուամենայնիվ, գիտնականները նշել են, որ սև խոռոչների և նեյտրոնային աստղերի երկու խառը միաձուլումները (GW230529 և GW230518) չեն ուղեկցվել սպասվող լույսի բռնկումներով: «Մենք ոչինչ չտեսանք, բացի գրավիտացիոն ալիքներից, բայց նոր աստղադիտակները, ինչպիսին է Vera Rubin-ը, կդարձնեն լույսի և ալիքների համատեղ դիտարկումներն ավելի հավանական», — ավելացրել է Ուիլյամսը:

Ի՞նչ է սպասվում

Նոր հետազոտությունը, որը հասանելի է որպես նախնական տարբերակ arXiv կայքում, ճանապարհ է բացում աստղերի կյանքի ցիկլի և սև խոռոչների էվոլյուցիայի ավելի խորը ընկալման համար: Գիտնականները հույս ունեն.

  • Տարբերակել աստղերից ծագած սև խոռոչները և նախկին միաձուլումներից առաջացածները:
  • Ճշգրտել Տիեզերքի ընդլայնման արագությունը նոր տվյալների օգնությամբ:
  • Գտնել միաձուլումների լուսային հետքեր՝ օգտագործելով ապագա աստղադիտակներ:

Հակիրճ…

LIGO, Virgo և KAGRA-ի կողմից հայտնաբերված գրավիտացիոն ալիքները բացել են «աստղային գերեզմանոցի» վարագույրը՝ տիեզերքի այն տարածքը, որտեղ միաձուլվում են սև խոռոչներն ու նեյտրոնային աստղերը: 128 նոր միաձուլումները, ներառյալ ամենազանգվածեղ սև խոռոչները և հազվագյուտ խառը զույգերը, օգնում են գիտնականներին ուսումնասիրել աստղերի կյանքը, ստուգել Էյնշտեյնի տեսությունը և չափել Տիեզերքի ընդլայնումը: Այս բացահայտումը ևս մեկ քայլ է դեպի տիեզերքի գաղտնիքների բացահայտում՝ հնարավոր դարձած առաջադեմ տեխնոլոգիաների և միջազգային համագործակցության շնորհիվ: